gdb调试不管是本地调试还是远程调试,都是基于ptrace系统调用来实现。
ptrace系统调用提供了一种方法,让父进程可以观察和控制其它进程的执行,检查和改变其核心映像及寄存器。主要用来实现断点调试和系统调用跟踪
可通过man手册查看具体使用:man ptrace
SYSCALL_DEFINE4(ptrace, long, request, long, pid, unsigned long, addr, unsigned long, data) { struct task_struct *child; long ret; if (request == PTRACE_TRACEME) { ret = ptrace_traceme(); if (!ret) arch_ptrace_attach(current); goto out; } child = ptrace_get_task_struct(pid); if (IS_ERR(child)) { ret = PTR_ERR(child); goto out; } if (request == PTRACE_ATTACH || request == PTRACE_SEIZE) { ret = ptrace_attach(child, request, addr, data); /* * Some architectures need to do book-keeping after * a ptrace attach. */ if (!ret) arch_ptrace_attach(child); goto out_put_task_struct; } ret = ptrace_check_attach(child, request == PTRACE_KILL || request == PTRACE_INTERRUPT); if (ret < 0) goto out_put_task_struct; ret = arch_ptrace(child, request, addr, data); if (ret || request != PTRACE_DETACH) ptrace_unfreeze_traced(child); out_put_task_struct: put_task_struct(child); out: return ret; }
request参数的主要选项:
PTRACE_TRACEME:由子进程调用,表示本进程将被其父进程跟踪,交付给这个进程的所有信号,即使信号是忽略处理的(除SIGKILL之外),都将使其停止,父进程将通过wait()获知这一情况。
PTRACE_ATTACH: attach到一个指定的进程,使其成为当前进程跟踪的子进程,而子进程的行为等同于它进行了一次PTRACE_TRACEME操作。但是,需要注意的是,虽然当前进程成为被跟踪进程的父进程,但是子进程使用getppid()的到的仍将是其原始父进程的pid。
- D (TASK_UNINTERRUPTIBLE),不可中断的睡眠状态。
- R (TASK_RUNNING),进程执行中。
- S (TASK_INTERRUPTIBLE),可中断的睡眠状态。
- T (TASK_STOPPED),暂停状态。
- t (TASK_TRACED),进程被追踪。---------gdb的时候状态
gdb调试的实现都是建立在信号的基础上的,在使用参数为PTRACE_TRACEME或PTRACE_ATTACH的ptrace系统调用建立调试关系后,交付给目标程序的任何信号首先都会被gdb截获。
因此gdb可以先行对信号进行相应处理,并根据信号的属性决定是否要将信号交付给目标程序。
1、设置断点:
信号是实现断点的基础,当用breakpoint 设置一个断点后,gdb会在=找到该位置对应的具体地址,然后向该地址写入断点指令INT3,即0xCC。
目标程序运行到这条指令时,就会触发SIGTRAP信号,gdb会首先捕获到这个信号。然后根据目标程序当前停止的位置在gdb维护的断点链表中查询,若存在,则可判定为命中断点。 也就是在程序中设置断点,就是先将该位置的原来的指令保存,然后向该位置写入int 3。当执行到int 3的时候,发生软中断,内核会给子进程发出SIGTRAP信号,当然这个信号会被转发给父进程。然后用保存的指令替换int3,等待恢复运行。
gdb暂停目标程序运行的方法是想起发送SIGSTOP信号。
多线程、多进程
info threads //显示所有线程
thread id //切换到指定线程
break filename:linenum thread all //在所有线程相应行设置断点,注意如果主线程不会执行到该行,并且启动all-stop模式,主线程执行n或s会切换过去
set scheduler-locking off|on //在使用step或者continue命令调试当前被调试线程的时候,其他线程也是同时执行的,怎么只让被调试程序执行呢?通过这个命令就可以实现这个需求。off 不锁定任何线程,也就是所有线程都执行,这是默认值。 on 只有当前被调试程序会执行。
show scheduler-locking //显示当前模式
thread apply all command //每个线程执行同意命令,如bt。或者thread apply 1 3 bt,即线程1,3执行bt。
info signals
info handle
查看有哪些信号在被GDB检测中